Name: impacts of free-falling spheres on a deep liquid pool with altered fluid and impactor surface conditions
Uploaded: 2019-02-17T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Impacts of Free-falling Spheres on a Deep Liquid Pool with Altered Fluid and Impactor Surface Conditions at JoVE.com

Yazarlar mühendislik ve Bilgisayar Bilimleri (CECS), merkezi bu proje finansmanı için Florida Üniversitesi Joshua Bom ve Chris Souchik sıçrama görüntü ve Nicholas Smith değerli geribildirim için kabul etmek istiyorum.

1. deneme dikey etkileri için yapılandırma
<ol><li>Şeffaf su haznesi boyutları yaklaşık 60 cm doldurmak x 30 cm x 36 cm (uzunluk x Ağırlık x derinlik) 32 L su ile ve Bankası sıvı oturur gibi kapsayıcı içinde dikey olarak metre cetvel ('görsel ölçek') Şekil 1a' görüldüğü gibi bağlarsınız. Not: Derinlik ve genişlik tank 20 kez denemeye ihmal edilebilir9duvar etkileri sağlamak için kullanılan en büyük Küre çapı büyük olması ge...

<ol>
	<li>Watson, D. A., Stephen, J. L., Dickerson, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Jet+amplification+and+cavity+formation+induced+by+penetrable+fabrics+in+hydrophilic+sphere+entry.">Jet amplification and cavity formation induced by penetrable fabrics in hydrophilic sphere entry.</a> Physics of Fluids. 30, 082109 (2018).</li><li>Truscott, T. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Cavity dynamics of water entry for spheres and ballistic projectiles. , (2009).</li><li>Truscott, T., Techet, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water+entry+of+spinning+spheres.">Water entry of spinning spheres.</a> Journal of Fluid Mechanics. 625, 135 (2009).</li><li>Techet, A., Truscott, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water+entry+of+spinning+hydrophobic+and+hydrophilic+spheres.">Water entry of spinning hydrophobic and hydrophilic spheres.</a> Journal of Fluids and Structures. , 716 (2011).</li><li>Zhao, S., Wei, C., Cong, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Numerical+investigation+of+water+entry+of+half+hydrophilic+and+half+hydrophobic+spheres.">Numerical investigation of water entry of half hydrophilic and half hydrophobic spheres.</a> Mathematical Problems in Engineering. 2016, 1-15 (2016).</li><li>Worthington, A. M., Cole, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+with+a+liquid+surface+studied+by+the+aid+of+instantaneous+photography.">Impact with a liquid surface studied by the aid of instantaneous photography.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 137, 137 (1897).</li><li>Worthington, A. M., Cole, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+with+a+liquid+surface+studied+by+the+aid+of+instantaneous+photography.+Paper+II.">Impact with a liquid surface studied by the aid of instantaneous photography. Paper II.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society of London. , 175 (1900).</li><li>Duez, C., Ybert, C., Clanet, C., Bocquet, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Making+a+splash+with+water+repellency.">Making a splash with water repellency.</a> Nature Physics. 3, 180-183 (2007).</li><li>Tan, B. C. W., Thomas, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+an+upper+layer+liquid+on+the+phenomena+and+cavity+formation+associated+with+the+entry+of+solid+spheres+into+a+stratified+two-layer+system+of+immiscible+liquids.">Influence of an upper layer liquid on the phenomena and cavity formation associated with the entry of solid spheres into a stratified two-layer system of immiscible liquids.</a> Physics of Fluids. 30, 064104 (2018).</li><li>Shin, J., McMahon, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+tuning+of+a+splash.">The tuning of a splash.</a> Physics of Fluids. 2, 1312-1317 (1990).</li><li>Krishnan, S. R., Seelamantula, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+selection+of+optimum+Savitzky-Golay+filters.">On the selection of optimum Savitzky-Golay filters.</a> IEEE Transactions on Signal Processing. 61, 380-391 (2013).</li><li>Cheny, J., Walters, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extravagant+viscoelastic+effects+in+the+Worthington+jet+experiment.">Extravagant viscoelastic effects in the Worthington jet experiment.</a> Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. 67, 125-135 (1996).</li><li>Castillo-Orozco, E., Davanlou, A., Choudhur, P. K., Kumar, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Droplet+impact+on+deep+liquid+pools:+Rayleigh+jet+to+formation+of+secondary+droplets.">Droplet impact on deep liquid pools: Rayleigh jet to formation of secondary droplets.</a> Physical Review E. 92, (2015).</li><li>Aristoff, J. M., Truscott, T. T., Techet, A. H., Bush, J. W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+water+entry+cavity+formed+by+low+bond+number+impacts.">The water entry cavity formed by low bond number impacts.</a> Physics of Fluids. 20, 091111 (2008).</li><li>Aristoff, J., Bush, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water+entry+of+small+hydrophobic+spheres.">Water entry of small hydrophobic spheres.</a> Journal of Fluid Mechanics. 619, 45-78 (2009).</li><li>Aristoff, J., Truscott, T., Techet, A., Bush, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+water+entry+of+decelerating+spheres.">The water entry of decelerating spheres.</a> Physics of Fluids. 22, (2010).</li><li>Truscott, T., Epps, B., Techet, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unsteady+forces+on+spheres+during+free-surface+water+entry.">Unsteady forces on spheres during free-surface water entry.</a> Journal of Fluid Mechanics. 704, 173-210 (2012).</li><li>Truscott, T. T., Epps, B. P., Belden, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water+entry+of+projectiles.">Water entry of projectiles.</a> Annual Review of Fluid Mechanics. 46, 355-378 (2013).</li><li>Gekle, S., Gordillo, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+and+breakup+of+Worthington+jets+after+cavity+collapse+part+1.">Generation and breakup of Worthington jets after cavity collapse part 1.</a> Journal of Fluid Mechanics. 663, 293-330 (2010).</li><li>Cross, R., Lindsey, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+the+drag+force+on+a+falling+ball.">Measuring the drag force on a falling ball.</a> The Physics Teacher. 169, (2014).</li><li>Cross, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vertical+impact+of+a+sphere+falling+into+water.">Vertical impact of a sphere falling into water.</a> The Physics Teacher. , 153 (2016).</li><li>Dickerson, A. K., Shankles, P., Madhavan, N., Hu, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mosquitoes+survive+raindrop+collisions+by+virtue+of+their+low+mass.">Mosquitoes survive raindrop collisions by virtue of their low mass.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (25), 9822-9827 (2012).</li><li>Dickerson, A. K., Shankles, P., Hu, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Raindrops+push+and+splash+flying+insects.">Raindrops push and splash flying insects.</a> Physics of Fluids. 26, 02710 (2014).</li></ol>

Bu iletişim kuralı deneysel tasarım ve düşen küre derin sıvı havuzu üzerine araştırmalar için en iyi yöntemler açıklanmaktadır. Biz dikey etkileri denemenin yapılandırmak için gereken adımları vurgulayarak başlar. Önemsiz9ve kinematik12,13,14 ayıklamak için uygun görsel ölçeği duvar etkileri vardır öyle ki yeterince büyük sıçrama bölgesindesiniz kullanımı ile bir ideal sı?...

Splash dinamikleri üzerinde derin sıvı havuz1 dikey katı cisimlerin etkilerinden kaynaklanan karakterizasyonu2açılış balistik füze su giriş ve deniz yüzeyi gibi askeri, deniz ve endüstriyel uygulamalar için geçerlidir, 3,4,5. Su girişi ilk çalışmaların bir yüzyıldan daha önce de yapılmıştır6,7. Burada, açık derinlemesine protokolleri ve su girişi araştırmalar için tutarlı sonuçlar elde etmek için en iyi yöntemler kurmak. Geçerli deneysel tasarım yardım etmek için bir yöntem sunulur sıhhi şartları bakımından, interfacial koşulları değiştirme, boyutsuz parametreleri kontrolünü, kimyasal Impactor yüzey modifikasyonu ve sıçrama kinematik görselleştirme için.
Dikey düşen hidrofilik küreler durgun sıvı üzerinde etkileri düşük hızları8' de hava-tuzak hiçbir işaret. Bulduğumuz ince edilebilen kumaşlar sıvı yüzey üstüne yerleşimini kavite oluşumu nedeniyle zorunlu akış ayırma1neden olur. Yetersiz miktarda kumaş yüzeyinde yeterli katmanlama üstesinden küreler sıvı giriş1sürüklerken sıçramasına zayıflar iken orta Weber numaraları aralığında sıçramasına güçlendirir. Bu makalede, biz hidrofilik küreler su girişindeki maddi gücü etkileri oluşturmak için uygun iletişim kuralları açıklar.
Kavite sıçramalarına gelen hidrofobik oluşturan bir iyi gelişmiş sıçrama taç yükseliş kırıcılar göstermek birincil jet zaman onların su-sevme karşıtları8' e göre yüzey üzerinde çıkıntı izledi. Burada, su iticilik hidrofilik küre yüzeyine kimyasal olarak değiştirme yoluyla elde etmek için bir yaklaşım mevcut.
Yüksek hızlı kameralar ve advent ile splash görselleştirme ve karakterizasyonu daha ulaşılabilir hale gelmiştir. Öyle olsa bile, alanında kurulan Standartlar tek kamera kullanım için seyahat birincil eksenine dik ara. Genel gider görünümler için ek bir yüksek hızlı kamera kullanımı hedeflenen yeri küreler strike hükümvermek için gerekli olduğunu göstereceğiz.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:728px;" width="727">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">3D Printer</td>
			<td style="width:132px;">FlashForge</td>
			<td style="width:185px;">Creator Pro</td>
			<td style="width:195px;">Dual Extrusion</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Alcohol</td>
			<td style="width:132px;">Swan</td>
			<td style="width:185px;">M314</td>
			<td>99% Isopropyl</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">BNC Cables</td>
			<td style="width:132px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:185px;">2249-C-24</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Caliper</td>
			<td style="width:132px;">Anytime Tools</td>
			<td style="width:185px;">203185</td>
			<td>Dial</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Camera</td>
			<td style="width:132px;">Photron</td>
			<td style="width:185px;">Mini AX-100</td>
			<td>16GB Ram</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Computer</td>
			<td style="width:132px;">Dell</td>
			<td style="width:185px;">Windows 7 Pro</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Fabric</td>
			<td style="width:132px;">Georgia Pacific</td>
			<td style="width:185px;">19378</td>
			<td>Toilet Paper</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Fabric</td>
			<td style="width:132px;">Kleenex</td>
			<td style="width:185px;">10036000478478</td>
			<td>Tissue</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Laser Cutter</td>
			<td style="width:132px;">Glowforge</td>
			<td style="width:185px;">Basic</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Lights</td>
			<td style="width:132px;">GS Vitec</td>
			<td style="width:185px;">LT-V9-15</td>
			<td>Multi-LED</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Microscope</td>
			<td style="width:132px;">Keyence</td>
			<td style="width:185px;">VHX-900F</td>
			<td>Digital</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Retort Stand</td>
			<td style="width:132px;">VWR</td>
			<td style="width:185px;">VWRF08530.083</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Router</td>
			<td style="width:132px;">ASUS</td>
			<td style="width:185px;">RT-N12</td>
			<td>Off Network</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ruler</td>
			<td style="width:132px;">Westcott</td>
			<td style="width:185px;">10432</td>
			<td>Meter Ruler</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Software</td>
			<td style="width:132px;">Open-Source</td>
			<td style="width:185px;">Tracker</td>
			<td>Video Analysis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Software</td>
			<td style="width:132px;">Photron</td>
			<td style="width:185px;">Fastcam Viewer</td>
			<td>Video Recording</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sphere</td>
			<td style="width:132px;">Amazon</td>
			<td style="width:185px;">8DELSET</td>
			<td>Delrin</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Spray</td>
			<td style="width:132px;">Rust-Oleum</td>
			<td style="width:185px;">274232</td>
			<td>Water Repelling</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Surfactant</td>
			<td style="width:132px;">Dawn</td>
			<td style="width:185px;">37000973782</td>
			<td>Liquid Soap</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Surfactant</td>
			<td style="width:132px;">USP Kosher</td>
			<td style="width:185px;">5 Gallons</td>
			<td>Glycerin</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Tensile Tester</td>
			<td style="width:132px;">MTS</td>
			<td style="width:185px;">Model 42</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Trigger Switch</td>
			<td style="width:132px;">Custom Made</td>
			<td style="width:185px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Water Tank</td>
			<td style="width:132px;">Mr. Aqua</td>
			<td style="width:185px;">MA-730</td>
			<td>Non-Tempered Glass</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

impacts of free-falling spheres on a deep liquid pool with altered fluid and impactor surface conditions

Temiz su küre dikey etkileri çok sayıda su giriş araştırmalar kavite oluşumu karakterize konu oldu, sıçrama taç yükseliş ve Worthington istikrar jet. Burada, biz ne zaman düzgün düşen değişen wettability, kütle ve çapı etkiye sahip ince edilebilen kumaşlar ve sıvı yüzey tarafından değiştirilmiş bir derin sıvı havuzu ücretsiz yüzeyine yuvar sıçrama dynamics incelenmesi için deneysel protokol kurmak. Su giriş araştırmalar erişilebilir, kolay montajı ve yürütülen deneyler karmaşık akışkanlar mekaniği çalışmak için sağlar. Biz burada splash yüksekliği, akış ayırma ölçümleri ve Impactor kinematik ve yaklaşımımız üreyen elde edilebilir temsilcisi sonuçları karakterize için ayarlanabilir bir iletişim kuralı mevcut. Karakteristik sıçrama boyutları yaklaşık 0,5 m altında kaldığında yöntemleri geçerlidir. Ancak, bu iletişim kuralını hangi kamu sonuçları için deniz çevirmek için iyi daha fazla Impactor yayın yükseklikte ve etkisi hızları, için adapte olabilir ve sanayi uygulamaları.

Bu kurulan iletişim kurallarına izin ver dikey etkileri Weber aralığı sayılar üzerinde doğan Worthington jetleri gözetilmesi için <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/59300/59300eq5.jpg"> Şekil 2 cgörüldüğü gibi. Bu sonuçlar Watson ve ark.1burada sunulan veriler üretmek için kullanılan tam deneysel koşullar için başvurulabilir, yayınlanır. Biz sıvı ücretsiz sıvı yüzeyi üzerinde çıkıntılı dar...

Watch this Scientific Journal Video about Impacts of Free-falling Spheres on a Deep Liquid Pool with Altered Fluid and Impactor Surface Conditions at JoVE.com

Impacts of Free-falling Spheres on a Deep Liquid Pool with Altered Fluid and Impactor Surface Conditions

Bu iletişim kuralı ile düşen küreler su giriş deneyler için temel deneysel yapılandırma gösterir. Sıvı yüzeyi geçirgen kumaşlar ile değiştirilmesi, kimyasal olarak ıslatma küreler hazırlanması için yöntemleri ve sıçrama görselleştirme ve veri ayıklama için adımları ele alınmıştır.

Düşen küreler değişmiş sıvı ve Impactor yüzey koşulları ile derin sıvı bir havuzu üzerinde etkileri

Vertical impacts of spheres on clean water have been the subject of numerous water entry investigations characterizing cavity formation, splash crown ...

Bu protokol serbest düşme küreleri ile su enjekte deneyleri göstermektedir. Sıvı yüzeylerin nüfuzlu kumaşlarla değişimi, yeni ortaya çıkan kürelerde kimyasalın hazırlanması, sıçrama görselleştirmesi ve veri çıkarma konuları tartışılmıştır. Bu teknikler, katı cisimler ve akışkan cisimler arasındaki yüzlerarası etkileşimleri anlamaya yönelik temel akışkandin dinamiği araştırmalarına ışık verir.Prosedürü gösteren Joshua Bom ve Jeremy Stephen, Alberta lisans öğrencileri olacaktır. Su ve etki edicilerin cilt yağlarıyla kirlenmesini önlemek için bu işlem boyunca endüstriyel sınıf nitril eldivenler takın. Musluk suyu ve deterjan ile iyice temiz şeffaf tank başlamak için.Sonra musluk suyu 32 litre ile doldurun. İki metrik cetveli %99 isopropil alkolle temizleyin ve bir dakika kurutun. Tankın ön yüzüne bakan bir cetvel ilerler ve taban suya dokunur.İkinci cetveli su altında dikey olarak düzeltin. Daha sonra tankın üzerine menteşeli bir platform sabitleyin, böylece platform tankın ön kısmıyla ilgili olarak yukarıdaki su cetveliyle aynı derinlik düzleminde olacak. Platformu istenilen maksimum düşme yüksekliğine ayarlayın ve birden fazla LED ışığını eklemli bir kola takın ve platformun altındaki sıçrama bölgesini tam olarak aydınlatmak için ışığı tankın üstünde ve önünde yerleştirin.Sıçrama ve boşluk görselleştirme ile yardımcı olmak için tankın arkasına siyah bir ekran ayarlayın. Tankın altına kapalı hücreli sünger gibi temiz bir yağ içermeyen amortisör yerleştirin ve temiz ağırlıklarla yerinde tutun. Daha sonra, sıvının yüzeyi doğrultusunda tanka bakan yüksek hızlı bir kamera yerleştirin.İstenirseniz kameraya bir tetik anahtarı bağlayın. Kamerayı bir bilgisayara bağlayın ve kamerayı saniyede en az 1.000 kare kare hız için yapılandırın. İstediğin çözünürlüğü seçin ve deklanşör hızını karesaniyede birolarak ayarlayın.Varsa tetikleme modunu Bitişe ayarlayın. Daha sonra, cilt yağları ve diğer kirleticileri kaldırmak için% 99 izopropil alkol ile küçük bir kepçe ve polioksit metanol küreler temizleyin. Küreler ve kepçe bir dakika kurumasını bekleyin.Preform test denemeleri ve sıçrama olay için en iyi görselleştirme kalitesini elde etmek için kamera konumu, odak ve çözünürlük ayarlayın. Sonra bir kepçe ile küreler almak ve küreler temiz ve izopropil alkol ile kepçe. Deneye başlamaya hazır olduğunda tankı çekmeye başlayın.Menteşe platformını yerine kaldırın ve platformüzerinde temiz bir kuru küre dinlendirin. Küreyi tanka düşürmek için platformun tabanını serbest bırakın. Ardından çekimi durdurun, video dosyasını kaydedin ve videoyu yalnızca sıçrama olayını göstermek için kırpın.Bir sonraki teste geçmeye hazır olduğunuzda kepçe ile küreyi alın. Küreyi izopropil alkolle temizleyin ve testi tekrarlamadan önce bir dakika kurutun. Deney bittiğinde tankı boşaltın ve kurumasına izin verin.Test için geçirilebilir kumaşlar hazırlamak için istenilen kumaşları kare veya yuvarlak plies içine ayırın ve kuru kumaş sıkıştırılmış kalınlığıölçmek için Vernier kaliperler kullanın. Deneyi kurarken, kumaşı etkileyen kürenin yukarıdan aşağıya görünümünü sağlamak için tankın üzerine ikinci bir yüksek hızlı kamera yerleştirin. Yatay kamera çıkışlarını BNC kabloları ile havai kamera giriş terminallerine bağlayın.Tetik anahtarını yatay kameraya bağlayın. Ardından, her iki kamerayı da kamera bilgisayarına bağlı çevrimdışı bir yönlendiriciye bağlamak için Ethernet kablolarını kullanın. Odak ve her zamanki gibi her iki kamera yapılandırmak.Deneyi reforma hazır olduğunuzda kuru kumaşı tanktaki sıvının yüzeyinde nazikçe dinlendirin. Deneme başlamadan önce kumaşın batmaya başlamamasını sağlamak. Menteşeli platformun altına kumaş konumlandırmak için temiz, yağsız kepçe kullanın.Çarpışmayı ayarlamadan önce sıçrama bölgesini her iki kamerayla aynı anda çekmeye başlamak için tetik düğmesini kullanın. Çarpışmadan hemen sonra kumaşı çıkarın. Eğer kumaş parçaları darbe ve sıyrıklar elle boş toplanamazsa ve tüm kumaş kaldırılır emin olmak için her denemeden sonra tankı temizleyin.Kimyasal hidrofobik küreler bir akrilik tutucu içine bir polioksit mentol küre sığdırmak hazırlanmasına başlamak için. Bir yüzey kaplaması için konumlandırma küreleri bu protokolün en zor yönüdür. Konumlandırma, kürelerden biraz daha geniş delikleri olan katman kat akrilik levhalarla kontrol edilir.Kürenin yüzeyini ıslatmadan küreyi yaklaşık 15 ila 30 santimetre uzaklıktan hidrofobik bir taban kat ile püskürtün. Daha sonra, yüzeyi ıslatmadan yaklaşık 15 ila 30 santimetre uzaklıktan hidrofobik üst kat ile küre sprey ve bir ila iki dakika kurumasını bekleyin. Aynı şekilde iki veya üç üst kaplama daha uygulayın.Kürenin hafif kullanım için 30 dakika veya tam kullanım için yaklaşık 12 saat kurumasına izin verin. Darbe testlerinin önceden şekillendirildiğinde kürenin her denemeden sonra tamamen kurumasına izin verilir ve isopropil alkolle durulanır. Hidrofobik kaplama yaklaşık 20 denemeden sonra bozulacak.Bu küreyi yeniden kullanmak için kaplamayı %99 izopropil alkolle çıkarın ve daha önce açıklandığı gibi taban ve üst katları yeniden uygulayın. Analize başlamak için bir video analiz yazılımıiçine sıçrama olay yüksek hızlı bir video almak. Ölçekleme değerini cetvelin görünür alanına göre santimetre olarak ayarlamak için ölçekleme araçlarını kullanın.Sıçrama taç yükselişi ve hava tuzak gösteren uygun bir çerçeve bulmak için video ile ilerleyin. Sıçrama taç yüksekliğini, boşluk genişliğini ve kavite derinliğini ölçün. Ayırma açısını belirlemek için açı ölçüm aracını kullanın.Worthington Jet oluşumunu gösteren uygun bir çerçeve bulmak ve Worthington Jet yüksekliğini ölçmek için videoda daha da ilerleyin. Son olarak, impactor için zamansal pozisyon ve hız tarihini ayıklamak için otomatik izleme özelliğini kullanın. Otomatik izleme devam edene kadar izleme kesintiye uğrarsa manuel izleme kullanın.Burada bu prosedür dikey darbeler sıçraması üzerinde kumaş etkilerini değerlendirmek için kullanılmıştır. Bir kat ile sıçrama yüksekliği kumaş olmadan sıçrama yüksekliğine göre yükseltildi. İki plies ile sıçrama yüksekliği kabaca kumaş olmadan sıçrama yüksekliği eşdeğerdi.Sıçrama ağır üç ve dört kat ile zayıflatılmış oldu. Tek bir kumaş katını etkileyen kürelerden kavite derinliği, sıçrama zemin yüksekliği ve boşluk genişliği için Weber sayıları arasında minimal varyasyon gözlenmiştir. Küreler dikey pozisyonlar kumaş her eklenen kat ile sualtı hızında daha fazla düşüşler gözlem sağlayan sualtı altında izlendi.Araştırmacılar tutarlı ve geçerli sonuçlar elde etmek için deney sırasında sıhhi deneysel koşulların bakımı için keskin dikkat etmelidir. Bu teknik burada sunulan malzemelerle sınırlı değildir ve benzer işlevve yeteneklere sahip malzemelerle üstlenilebilir. Bir zil gibi yüksek bir rezervuar getirilmesi ile, bu prosedür katı veya sıvı yüzeyler üzerine sıvı damlacıkların dikey etkileri nin araştırılması için yükseltilebilir.Bu protokol aynı zamanda genel olarak daha büyük darbe hızları ve bir deniz ve endüstriyel uygulamalar için iyi gider boyutsuz parametrelerin bir artış aralığı için daha büyük bir ölçekte önceden oluşturulabilir.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Mechanical Engineering

Engineering

Unit 1

Kinetics of a Particle: Impulse and Momentum

SCIENTISTS IN ACTION

Visualization of High Speed Liquid Jet Impaction on a Moving Surface

Bir Hareketli Yüzeyde Yüksek Hızlı Sıvı Jet birikiminin Görselleştirme

Two apparatuses for examining liquid jet impingement on a high-speed moving surface are described: an air cannon device (for examining surface speeds ...

Selective Area Modification of Silicon Surface Wettability by Pulsed UV Laser Irradiation in Liquid Environment

Sıvı Ortamda Darbeli UV Lazer Radyasyonla Silikon Yüzey Islanabilirliği Seçici Alan Değişikliği

The wettability of silicon (Si) is one of the important parameters in the technology of surface functionalization of this material and fabrication of ...

Emission Spectroscopic Boundary Layer Investigation during Ablative Material Testing in Plasmatron

Plazmatronun ablatif Malzeme Test sırasında Emisyon Spektroskopik Sınır Tabaka İncelenmesi

Ablative Thermal Protection Systems (TPS) allowed the first humans to safely return to Earth from the moon and are still considered as the only solution ...

Preparation of Liquid-exfoliated Transition Metal Dichalcogenide Nanosheets with Controlled Size and Thickness: A State of the Art Protocol

Sıvı dağılmış Geçiş Metal dikalkogenid Kontrollü Boyutu Nanosheets ve Kalınlığının Hazırlanması: Sanat Protokolü Bir Devlet

We summarize recent advances in the production of liquid-exfoliated transition metal dichalcogenide (TMD) nanosheets with controlled size and thickness. ...

Pool-Boiling Heat-Transfer Enhancement on Cylindrical Surfaces with Hybrid Wettable Patterns

Hibrid Sulandınlabilir Desenler Silindirik Yüzeylerde Pool-Kaynama Isı Transferinin Geliştirilmesi

In this study, pool-boiling heat-transfer experiments were performed to investigate the effect of the number of interlines and the orientation of the ...

Preparation and High-temperature Anti-adhesion Behavior of a Slippery Surface on Stainless Steel

Paslanmaz çelik kaygan bir yüzeye hazırlık ve yüksek sıcaklık Anti-Yapışma davranışını

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A ...

Effective Analysis of Human Exposure Conditions with Body-worn Dosimeters in the 2.4 GHz Band

Söz konusu Dosimeters 2,4 GHz bant ile insan maruz kalma koşullardan etkili analizi

A well-defined experimental procedure is put forward to evaluate maximum exposure conditions in a worst-case scenario whilst avoiding the uncertainties ...

Visually Based Characterization of the Incipient Particle Motion in Regular Substrates: From Laminar to Turbulent Conditions

Görsel olarak bağlı normal yüzeylerde yeni başlayan parçacık çekimde karakterizasyonu: çalkantılı koşullarına Laminer üzerinden

Two different experimental methods for determining the threshold of particle motion as a function of geometrical properties of the bed from laminar to ...

Fabrication of Superhydrophobic Metal Surfaces for Anti-Icing Applications

Superhydrophobic Metal yüzeyler imalatı anti-buzlanma uygulamalar için

Several ways to produce superhydrophobic metal surfaces are presented in this work. Aluminum was chosen as the metal substrate due to its wide use in ...

Microparticle Manipulation by Standing Surface Acoustic Waves with Dual-frequency Excitations

Çift frekanslı uyarilmalar ile yüzey akustik dalgalar ayakta tarafından Microparticle manipülasyon

We demonstrate a method for increasing the tuning ability of a standing surface acoustic wave (SSAW) for microparticles manipulation in a lab-on-a-chip ...